Une nouvelle voie de captage du CO2 par cristallisation d'hydrates de gaz dans une émulsion CP/eau à partir d'une fumée de combustion est proposée dans cette étude. Les premières expériences se sont focalisées sur l'étude des équilibres quadri phasiques (Gaz CO2/N2, eau liquide, cyclopentane liquide et Hydrate). Le cyclopentane est un promoteur thermodynamique de cristallisation et permet d'abaisser la pression d'équilibre des hydrates mixtes jusqu'à 97%, par rapport à la pression d'équilibre des hydrates de gaz formés sans promoteur. La sélectivité de captage du CO2 dans les hydrates mixtes (CP/CO2/N2) est augmentée. La capacité de stockage du gaz est d'environ 40 m3gaz/m3 hydrate (STP : Conditions Standards Température Pression). La modélisation cinétique de la cristallisation repose tout d'abord sur la recherche du régime limitant. Les constantes cinétiques de solubilisation des gaz dans l'eau pure et en émulsion ont été déterminées. La phase dispersée (cyclopentane) ne semble pas affecter le transfert gaz/liquide qui est contrôlé par la diffusion du gaz au sein de la phase porteuse (l'eau) puis au sein des gouttes. En régime permanent, la cristallisation est limitée par la diffusion du gaz à l'interface gaz/liquide. En régime non permanent, au démarrage de la cristallisation, on observe que l'apport du réactif gazeux est pris dans le gaz dissout dans le liquide. Une sonde de mesure granulométrique (Focused Beam Reflectance Measurements) a été ajoutée à l'appareillage et permet de visualiser la cristallisation et l'apparition de l'agglomération des hydrates mixtes.

Une communication de Galfré A., Cameirão A., Bouillot B., Herri J.-M., Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels (SPIN-ENSMSE) de l'École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne lors de Cristal 7, Toulouse & Albi : France (2013)